Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра ПРМ

Отчет по лабораторной работе №3

«Обоснование рационального варианта вскрытия месторождения»

тема

Вариант №12

Преподаватель ________________ Н. А. Шкаруба

^{подпись, дата инициалы, фамилия}

Студент ___________ ________________ __________ Е. С.Комарова

^{номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия}

Красноярск 2014

Исходные данные

Параметры	Вариант №12
Средняя мощность залежи, м	50
Длина по простиранию, м	1500
Устойчивость п.и.	У
Устойчивость вмещающих пород	С.У.
Коэффициент крепости п.и.	9
Плотность п.и., т/м3	3,1
Ценность п.и.	М.Ц
Углы сдвижения пород, град:
	55
	50
	60
	50

Цель работы: получить практические навыки и изучить последовательность логического сравнения альтернативных вариантов и выбора рационального способы вскрытия месторождения для заданных горно-геологических и горно-технических условий.

Краткие теоретические сведения

Выбор варианта вскрытия месторождения сводится к определению типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения вскрывающих выработок, их назначения, шага проходки (углубки) стволов, числа одновременно вскрываемых горизонтов и порядка ведения горных работ для вскрытия запасов месторождения в зависимости от горно-геологических условий, уровня развития техники и технологии, основных требований, предъявляемых к вскрытию.

Эта задача, как правило, решается методом сравнения вариантов. первоначально намечают технически возможные варианты вскрытия месторождения, а из них, в результате логического сравнения, отбирают два-три наилучших (конкурентоспособных). По каждому из отобранных вариантов обосновывают его элементы и параметры, определяют основные показатели.

Окончательный выбор оптимального варианта вскрытия производится на базе технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов, это является задачей последующих работ. В данной работе рациональный вариант вскрытия выбирается путем лишь логического обоснования.

Порядок выполнения работы

1. Вычертим в масштабе в трех проекциях основные элементы залегания месторождения, используя значения параметров, указанных в карточке задания: мощность рудного тела, угол падения, глубина залегания, глубина распространения, длина по простиранию, толщина наносов, высота этажа, объемная масса руды, годовая производительность рудника, срок существования рудника, количество рудных тел, наличие перспективных запасов, местоположения ОФ, рельеф и др. (Рисунок 1)

2. Условно приняв, что месторождение отрабатывается одним шахтным полем, выберем возможные способы вскрытия месторождения.

Для вскрытия рассматриваемого месторождения могут быть применены следующие варианты: а) вскрытие штольнями; б)вскрытие вертикальным стволом в висячем боку; в)вскрытие вертикальным стволом в лежачем боку.

При заданных условиях (а именно, гористый рельеф местности) вскрытие стволом в висячем боку нецелесообразно из-за увеличения длины ствола и длины квершлагов. Штольневой способ вскрытия имеет существенные преимущества перед другими способами при наличии гористого рельефа местности и удовлетворительных условий залегания. Способы вскрытия вертикальными шахтными стволами в лежачем и висячем боках наиболее распространены в горно – рудной промышленности и применяются при любой годовой производительности, предпочтительны при углах падения рудного тела - . Поэтому для дальнейшего рассмотрения оставляем два конкурентоспособных варианта вскрытия «а» и «б». (Рисунок 2)

3. Выбираем местоположение главных и вспомогательных вскрывающих выработок, руководствуясь следующими принципами:

• здания, сооружения и горные выработки располагаем вне зоны сдвижения горных пород, что исключает оставление руды в охранных целиках;

• промышленную площадку размещаем в месте, где уклон поверхности не превышает ;

• воздухоподающие стволы и штольни располагаем с наветренной стороны по отношению к пыльным объектам, воздуховыдачные стволы – с подветренной стороны по отношению к промплощадке, жилому поселку, воздухоподающим стволам;

• при размещении стволов предусматриваем приближение стволов к рудному телу;

• место заложения главной вскрывающей выработки выбираем с учетом поверхностного транспорта руды до обогатительной фабрики;

• главный шахтный ствол располагаем в висячем боку.

4. Обосновываем количество главных и вспомогательных вскрывающих выработок.

При вскрытии месторождения вертикальными стволами имеем 1 главный ствол и 2 вспомогательных ствола. Стволы должны быть оборудованы механическими подъемами для людей и лестничными отделениями или один из них двумя механическими подъемами с независимым подводом энергии.

При вскрытии рудного тела, расположенного под нижней вскрывающей штольней, один ствол должен обеспечивать подъем людей на вскрывающую штольню, а второй - на поверхность или по другой штольни. Во всех случаях в основных выходах должна быть обеспечена разнонаправленность вентиляционных струй.

5. Определяем высоту этажа и местоположение концентрационных горизонтов.

На выбор высоты этажа влияют факторы горнотехнического, геологического и экономического характера. Наиболее существенные из них: система разработки, способ вскрытия, мощность месторождения, угол падения, физико-механические свойства руды и вмещающих пород.

Выбирая высоту этажа в пределах указанных в Таблице 11 (стр. 277 [1]), учитываем конкретные условия месторождения, имея в виду, что наибольшие значения высоты этажа следует принимать при небольших мощностях, очень крутом падении рудного тела, спокойных условиях залегания, устойчивых вмещающих породах и руде, высокой ценности руды, большой длине квершлагов до месторождения и большом объемы околоствольных выработок. При противоположных условиях следует принимать меньшие значения высоты этажа. При соблюдении всех условий выбираем

При штольневом способе вскрытия принимаем 2 концентрационных горизонта: горизонт -450 и горизонт -600.

При способе вскрытия вертикальным стволом принимаем 1 концентрационный горизонт – 600. (Рисунок 3, Рисунок 4)

6. Устанавливаем последовательность вскрытия запасов отдельных этажей месторождения и перечень горно-капитальных выработок, необходимых для этой цели. Данные вносим в таблицу 1.

7. Используя рисунок с элементами залегания, вычертим в масштабе конкурентоспособные варианты вскрытия месторождения: штольневой способ и способ вскрытия вертикальным стволом. (Рисунок 3, Рисунок 4)

8. По принятым вариантам определяем длины, сечения, объемы и стоимость основных вскрывающих выработок.

• Определяем площадь сечения главного вертикального ствола

Принимаем сечение в светуS_в = 33,2м² по таблице 4.2 [3]

• Определяем площадь сечения вспомогательного ствола

• Вычисляем площадь поперечного сечения главных квершлагов

• Объемы основных вскрывающих выработок определяем по формуле .

• Определяем объем основного околоствольного двора (V₀, тыс. м³)

• Определяем объем вспомогательного околоствольного двора (V_в,м³)

Данные вносим в таблицу 1.

9. По расчетным данным и данным таблиц 2.9 и 2.10 [5] находим объем проходческих работ и сумму капитальных затрат по вариантам, расчеты сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Объем и стоимость горно-капитальных работ

Наименование	Кол-во выработок	Длина, м	Сечение в проходке, м2	Объем, м3	Стоимость 1м3, тыс.руб.	Сумма, млн.руб.
Вариант 1 – Способ вскрытия штольнями
Штольни: горизонт -300 горизонт -450 горизонт -600 Квершлаги: горизонт -350 горизонт -400 горизонт -500 горизонт -550 Штреки Рудоспуски Лифтоподъемник Вентиляционный восстающий	3 3 3 3 3 3 3 14 2 6 4	2610 2760 3000 320 310 210 200 750 150 150 150	18 18 18 18 18 18 18 18 6 7,5 6	140940 149040 162000 17280 16740 11340 10800 189000 1800 6750 3600	24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 56,1 56,1 56,1	3467,1 3666,4 3985,2 425,1 411,8 279 265,7 4649,4 101 378,7 202
Итого по варианту 1	-	-	-	705690	365,1	17831,4
Вариант 2 – Способ вскрытия вертикальным стволом в висячем боку
Ствол главный Ствол вспомогательный Квершлаги: горизонт -300 горизонт -350 горизонт -400 горизонт -450 горизонт -500 горизонт -550 горизонт -600 Штреки Рудоспуск Околоствольный двор: основной вспомогательный Башенный копер	1 2 3 3 3 3 3 3 3 14 1 1 20 3	500 490 470 460 450 440 430 420 410 750 250 - - -	41,5 24,5 18 18 18 18 18 18 18 18 6 - - -	20750 24010 25380 24840 24300 23760 23220 22680 22140 189000 1500 23300 30160 -	56,2 64,3 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 56,1 96,6 96,6 900,0	1166,2 1543,8 624,3 611,1 597,8 584,5 571,2 557,9 544,6 4649,4 84,2 2250,8 2913,5 2,7
Итого по варианту 2	-	-	-	455040	566,6	16701,95

Сравнивая два конкурентоспособных варианта вскрытия месторождения (штольневый и вертикальным стволом в висячем боку) выбираем вскрытие вертикальным стволом в висячем боку, т.к. этот вариант дешевле и имеет меньший объем работ.